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Die Erfindung betrifft ein No-Frost Kältegerät, insbesondere ein No-Frost Haushaltskältegerät, und ein Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers des Kältegerätes.
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No-Frost Kältegeräte, insbesondere No-Frost Haushaltskältegeräte weisen einen Innenbehälter mit einem kühlbaren Innenraum und einen Kältemittelkreislauf zum Kühlen des Innenraums auf. Der Kältemittelkreislauf umfasst einen Verdampfer, der bei No-Frost Kältegeräten automatisch abgetaut wird, um am Verdampfer angesammeltes Eis automatisch zu entfernen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers eines No-Frost Kältegerätes anzugeben.
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Unter einem Kältegerät wird insbesondere ein Haushaltskältegerät verstanden, also ein Kältegerät das zur Haushaltsführung in Haushalten oder eventuell auch im Gastronomiebereich eingesetzt wird, und insbesondere dazu dient Lebensmittel und/oder Getränke in haushaltsüblichen Mengen bei bestimmten Temperaturen zu lagern, wie beispielsweise ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank, eine Kühlgefrierkombination, eine Gefriertruhe oder ein Weinlagerschrank.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Abtauen eines Verdampfers eines Kältemittelkreislaufs eines No-Frost Kältegerätes, welcher zum Kühlen eines kühlbaren Innenraums des Kältegerätes vorgesehen ist, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- – mittels eines Temperatursensor des Kältegerätes, Ermitteln einer dem Kältegerät zugeordneten Temperatur, und
- – in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur oder eines der Temperatur zugeordneten abgeleiteten Wertes, automatisches Beginnen eines Abtauens des Verdampfers.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein No-Frost Kältegerät, insbesondere ein No-Frost Haushaltskältegerät, aufweisend einen Innenbehälter mit einem kühlbaren Innenraum, einen zum Kühlen des Innenraums vorgesehenen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter, einem Verflüssiger und einem Verdampfer, einen Temperatursensor, der eingerichtet ist, eine dem Kältegerät zugeordnete aktuelle Temperatur zu ermitteln, und eine mit dem Temperatursensor verbundene Steuervorrichtung, die eingerichtet ist, ein Abtauen des Verdampfers gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu starten.
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Das erfindungsgemäße Kältegerät ist ein No-Frost Kältegerät, also ein Kältegerät, dessen Verdampfer automatisch abgetaut wird. Der kühlbare Innenraum ist insbesondere ein Gefrierraum, der mittels des Verdampfers auf Temperaturen unter Null Grad Celsius, insbesondere auf Temperaturen um minus 18 Grad Celsius gekühlt werden kann. Der Verdampfer ist insbesondere in einer Kammer angeordnet, die vom kühlbaren Innenraum wärmeisolierend getrennt ist und z.B. mittels wenigstens eines Kanals verbunden ist, sodass vom Verdampfer gekühlte Luft in den Innenraum gelangen kann. Um die gekühlte Luft von der Kammer in den Innenraum zu fördern, kann auch wenigstens ein Ventilator vorgesehen sein.
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Im Betrieb des Kältegerätes kann sich auf dem Verdampfer Eis bilden, das automatisch z.B. mittels einer mit dem Verdampfer thermisch gekoppelten Heizvorrichtung abgetaut wird. Die Heizvorrichtung ist beispielsweise eine elektrische Heizung und wird von der Steuervorrichtung ein- und ausgeschaltet.
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Um die Bildung von Eis zu erkennen und daraufhin das Abtauen zu beginnen, indem beispielsweise die Heizvorrichtung automatisch eingeschaltet wird, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, eine dem Kältegerät zugeordnete Temperatur mittels des Temperatursensors zu ermitteln und das Abtauen in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur oder eines der Temperatur zugeordneten abgeleiteten Wertes zu beginnen. Da das auf dem Verdampfer gebildete Eis die vom Verdampfer erzeigte Kühlung beeinträchtigt, erlaubt eine Auswertung der dem Kältegerät zugeordneten Temperatur das Erkennen von gebildetem Eis.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Temperatursensor eingerichtet, die Temperatur des Verdampfers zu ermitteln. Somit wird gemäß dieser Ausführungsform das Abtauen des Verdampfers in Abhängigkeit der Verdampfertemperatur begonnen. Dieser Temperatursensor ist insbesondere an der Oberfläche des Verdampfers angeordnet bzw. mit der Oberfläche des Verdampfers thermisch gekoppelt. Vorzugsweise ist dieser Temperatursensor in den Verdampfer integriert. Insbesondere ist es gemäß dieser Variante vorgesehen die ermittelte aktuelle Temperatur des Verdampfers mit einer vorgegebenen Minimaltemperatur zu vergleichen und das Abtauen des Verdampfers automatisch zu beginnen, wenn die ermittelte aktuelle Temperatur kleiner als die vorgegebene Minimaltemperatur ist.
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Nach einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die vorgegebene Minimaltemperatur kleiner als eine minimal erwartete Temperatur des Verdampfers, die dieser während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs des Kältegerätes aufweisen soll. Die Minimaltemperatur liegt beispielsweise im Bereich von minus 30 Grand Celsius und minus 35 Grad Celsius.
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Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Temperatursensor eingerichtet, die aktuelle Temperatur des kühlbaren Innenraums zu ermitteln. Dazu ist der Temperatursensor z.B. innerhalb des kühlbaren Innenraums angeordnet. Die mittels dieses Temperatursensors ermittelte Temperatur kann gegebenenfalls auch für eine Temperaturregelung des Innenraums verwendet werden.
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Das bei einem vereisten Verdampfer es zu erwarten ist, dass dieser den Innenraum nicht mehr wie gewünscht kühlen kann, wird vorzugsweise das Abtauen des Verdampfers begonnen, wenn die aktuelle Temperatur des Innenraums einen Maximalwert überschreitet, der größer als die Soll-Temperatur des Innenraums ist. Vorzugsweise ist der Maximalwert um wenigstens 5 Grad Celsius größer als die Soll-Temperatur des Innenraums.
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Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, basierend auf der ermittelten Temperatur des Innenraums, ein Temperaturgradient oder eine zeitliche Änderung der Temperatur des kühlbaren Innenraums ermittelt, und das Abtauen begonnen, wenn der Temperaturgradient bzw. die Änderung der Temperatur des kühlbaren Innenraums um mehr als einen vorgegebenen Wert abweicht. Ist nämlich der Verdampfer vereist, dann unterscheidet sich die zeitliche Änderung der Temperatur des Innenraums von derjenigen bei nicht vereistem Verdampfer.
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Vorzugsweise wird das Abtauen des Verdampfers begonnen, wenn der Temperaturgradient flacher ist als ein vorgegebener Temperaturgradient oder die zeitliche Änderung der Temperatur des kühlbaren Innenraums kleiner ist als ein vorgegebener Wert, wobei der die Temperatur des Innenraums ermittelt wird während ein Verdichter des den Verdampfer umfassenden Kältemittelkreislauf läuft. Während einer Einschaltphase des Verdichters des Kältemittelkreislaufs kühlt der Verdampfer uns kühlt die ihn umgebende Luft. Ist der Verdampfer vereist, so verringert sich die Konvektion und der kühlbare Innenraum kühlt bei eingeschaltetem Verdichter langsamer als bei einem nicht vereisten Verdampfer. Somit wir gemäß dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens das Abtauen des Verdampfers begonnen, wenn der Innenraum bei eingeschaltetem Verdichter langsamer abkühlt als erwartet.
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Somit wird allgemein das Abtauen des Verdampfers in Abhängigkeit einer dem Kältegerät zugeordneten Temperatur begonnen. Insbesondere ist es möglich, dass sowohl die Temperatur des kühlbaren Innenraums als auch die Temperatur des Verdampfers für das Beginnen des Abtauens herangezogen werden, d.h. insbesondere dass der Verdampfer automatisch abgetaut wird, wenn die Temperatur des Verdampfers kleiner als die vorgegebene Minimaltemperatur ist oder in Abhängigkeit der Temperatur des Innenraums und/oder eines der Temperatur zugeordneten abgeleiteten Wertes.
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Ist der Verdampfer vereist, dann reicht gegebenenfalls die Kühlung des Verdampfers nicht mehr aus, um den Innenraum genügen zu kühlen. Dadurch läuft der Verdichter länger als bei einem nicht vereisten Verdampfer. Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens beginnt das Abtauen des Verdampfers, wenn während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Kältegerätes der Verdichter des den Verdampfer aufweisenden Kältemittelkreislaufs eine vorgegebene ununerbrochene Mindesteinschaltdauer überschreitet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 ein No-Frost Haushaltskältegerät und
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2 einen Kältemittelkreislauf des Haushaltskältegerätes.
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Die 1 zeigt ein Haushaltskältegerät 1 als Beispiel eines Kältegerätes. Das Haushaltskältegerät 1 ist als No-Frost Kältegerät ausgebildet und weist einen Innenbehälter 2 mit einem kühlbaren Innenraum auf, der im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einen Gefrierraum 3 und einen unterhalb des Gefrierraums 3 angeordneten Kühlraum 4 aufgeteilt ist. Der Gefrierraum 3 dient beispielsweise zum Tiefgefrieren von Gefriergut bei z.B. ca. minus 18 Grad Celsius.
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Das Haushaltskältegerät 1 umfasst wenigstens einen Kältemittelkreislauf zum Kühlen des Gefrierraums 3 und des Kühlraums 4. Für den Kühlraum 4 und den Gefrierraum 3 kann ein gemeinsamer Kältemittelkreislauf vorgesehen sein, der z.B. einen zum Kühlen des Kühlraums 4 vorgesehen Verdampfer und einen zum Kühlen des Gefrierraums 3 vorgesehen Verdampfer umfasst. Das Haushaltskältegerät 1 kann aber auch getrennte Kältemittelkreisläufe für den Gefrierraum 3 und den Kühlraum 4 aufweisen. In der 2 ist als Beispiels ein Kältemittelkreislauf 20 zum Kühlen des Gefrierraums 3 gezeigt.
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Das Haushaltskältegerät 1 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels zwei Türblätter 5, 6 zum Verschließen des Gefrierraums 3 bzw. des Kühlraums 4 auf. Bei geöffneten Türblättern 5, 6 sind der Gefrierraum 3 und der Kühlraum 4 zugänglich. An der in Richtung Kühlraum 4 gerichteten Seite des zum Verschließen des Kühlraums 4 vorgesehenen Türblatts 6 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mehrere Türabsteller 7 zum Lagern von Kühlgut angeordnet.
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Im Gefrierraum 3 ist beispielsweise ein als Traggitter 8 ausgebildeter Fachboden und im Kühlraum 4 sind mehrere Fachböden 9 zum Lagern von Kühlgut angeordnet. Im unteren Bereich des Kühlraums 4 ist insbesondere eine Schublade 10 angeordnet, in der Kühlgut gelagert werden kann.
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Das Haushaltskältegerät 1 weist ferner eine in der 2 dargestellte Steuervorrichtung 11 auf, die eingerichtet ist, den oder die Kältemittelkreislaufe, gegebenenfalls den Kältemittelkreislauf 20 im Betrieb des Haushaltskältegerätes 1 derart anzusteuern, dass der Gefrierraum 3 und der Kühlraum 4 zumindest in etwa vorgegebene oder einstellbare Soll-Temperaturen aufweisen, wie dies dem Fachmann im Prinzip bekannt ist. Die Steuervorrichtung 11 ist z.B. eingerichtet, eine geeignete Temperaturregelung des Gefrierraums 3 und des Kühlraums 4 zu realisieren. Dazu umfasst das Haushaltskältegerät 1 z.B. einen mit der Steuervorrichtung 11 verbundenen Temperatursensor 12, der eingerichtet ist, die Ist-Temperatur des Gefrierraums 3 zu ermitteln. Der Temperatursensor 12 des Gefrierraums 3 ist insbesondere eingerichtet, die aktuelle Temperatur des Gefrierraums 3, also die Ist-Temperatur des Gefrierraums 3 direkt zu ermitteln und ist insbesondere zumindest teilweise innerhalb des Gefrierraums 3 angeordnet. Die Steuervorrichtung 11 ist insbesondere eingerichtet, die vom Temperatursensor 12 stammenden, der ermittelten aktuellen Temperatur des Gefrierraums 3 zugeordneten Signale auszuwerten.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst der Kältemittelkreislauf 20 des Gefrierraums 3 einen Verdichter 21, einen dem Verdichter 21 nachgeschalteten Verflüssiger 22, eine dem Verflüssiger 22 nachgeschaltete Drosselvorrichtung 23, die insbesondere als ein Drossel- oder Kapillarrohr ausgeführt ist, und einen Verdampfer 24, der zwischen der Drosselvorrichtung 23 und dem Verdichter 23 angeordnet ist. Der Verdichter 21 ist z.B. in einem Maschinenraum des Haushaltskältegerätes 1 angeordnet, der z.B. hinter der Schublade 10 außerhalb des Kühlraums 4 angeordnet ist. Der Verdampfer 24 ist insbesondere in einer vom Gefrierraum 3 und dem Kühlraum 4 getrennten Kammer angeordnet, die insbesondere mittels einer thermisch isolierenden Wand vom Gefrierraum 3 und dem Kühlraum 4 getrennt ist. Diese Kammer ist z.B. über einen Kanal mit dem Gefrierraum 3 verbunden, sodass mittels des Verdampfers 24 gekühlte Luft von der Kammer in den Gefrierraum 3 gelangen kann. Insbesondere kann wenigstens ein Ventilator vorgesehen sein, der gesteuert durch die Steuervorrichtung 11 gekühlte Luft von der Kammer in den Gefrierraum 3 fördert.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Steuervorrichtung 11 eingerichtet, die Temperatur des Gefrierraums 3 mittels einer Zweipunkt-Regelung zu regeln, wie dies dem Fachmann im Prinzip bekannt ist. Bei einer Zwei-Punkt Regelung schaltet die Steuervorrichtung 3 den Verdichter 21 ein, wenn die aktuelle Temperatur des Gefrierraums 3, die z.B. mittels des Temperatursensors 12 ermittelt wird, einen der Soll-Temperatur des Gefrierraums 3 zugeordneten ersten Temperaturwert überschreitet.
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Daraufhin sinkt die Temperatur des Gefrierraums 3. Unterschreitet die aktuelle Temperatur des Gefrierraums 3 einen der Soll-Temperatur des Gefrierraums 3 zugeordneten zweiten Temperaturwert, der kleiner als der erste Temperaturwert ist, dann schaltet die Steuervorrichtung 11 den Verdichter 21 wieder aus. Daraufhin steigt die Temperatur des Gefrierraums 3, bis sie den ersten Temperaturwert erreicht, woraufhin die Steuervorrichtung 11 den Verdichter 21 wieder einschaltet. Somit schwankt im Betrieb des Kältegerätes 1 die aktuelle Temperatur des Gefrierraums 3 innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs, der der Soll-Temperatur des Gefrierraums 3 zugeordnet ist.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Steuervorrichtung 11 derart eingerichtet, ein Abtauen des Verdampfers 24 zu steuern bzw. einen Abtauvorgang zu starten. Dazu umfasst das Haushaltskältegerät 1 z.B. eine nicht näher dargestellte, mit dem Verdampfer 24 gekoppelte Heizvorrichtung, welche mittels der Steuervorrichtung 6 ein- und ausschaltbar ist. Die Heizvorrichtung ist z.B. eine elektrische Heizvorrichtung.
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Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist das Haushaltskältegerät 1 einen mit der Steuervorrichtung 11 verbundenen zweiten Temperatursensor 25 auf, der eingerichtet ist, die aktuelle Temperatur des Verdampfers 24 zu ermitteln, bzw. dessen Ausgangssignale der aktuellen Temperatur des Verdampfers 24 zugeordnet sind. Der Temperatursensor 25 des Verdampfers 24 kann vorzugsweise in den Verdampfer 24 integriert sein. Der Temperatursensor 25 des Verdampfers 24 ist vorzugsweise derart eingerichtet, die aktuelle Temperatur der Oberfläche, insbesondere der nach außen gerichteten Oberfläche des Verdampfers 24 zu ermitteln.
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Im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Haushaltskältegerät 1 eingerichtet, mittels wenigsten einer seiner Temperatursensoren 12, 25 eine dem Haushaltskältegerät 1 zugeordneten Temperatur zu ermitteln und in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur oder eines der Temperatur zugeordneten abgeleiteten Wertes automatisch das Abtauen des Verdampfers 14 zu beginnen.
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Im Falle des vorliegende Ausführungsbeispiels ist die Steuervorrichtung 11 z.B. derart eingerichtet, das Abtauen des Verdampfers 24 zu starten, indem sie z.B. die dem Verdampfer 24 zugeordnete Heizvorrichtung einschaltet, wenn die mittels des Temperatursensors 24 ermittelte Temperatur einen vorgegebenen Temperaturwert unterschreitet. Dieser Temperaturwert ist kleiner als eine zu erwartende minimale Temperatur, die der Verdampfer 24 während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Haushaltskältegerätes 1 aufweisen soll. Insbesondere ist dieser Temperaturwert wenigstens kleiner als 10 Grad Celsius als die minimal zu erwartende Temperatur des Verdampfers 24 während des bestimmungsgemäßen Betriebs des Haushaltskältegerätes 1. Im vorliegenden Fall ist der Temperaturwert minus 30 Grad Celsius, vorzugsweise minus 35 Grad Celsius.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Steuervorrichtung 11 derart ausgeführt sein, dass sie zusätzlich oder alternativ das Abtauen des Verdampfers 24 beginnt, wenn die mittels des Temperatursensors 12 ermittelte aktuelle Temperatur des Gefrierraums 3 einen vorbestimmten Temperaturwert überschreitet. Dieser Temperaturwert ist insbesondere größer als eine Soll-Temperatur des Gefrierraums 3. Vorzugsweise ist dieser Temperaturwert 5 Grad Celsius größer als die Soll-Temperatur des Gefrierraums 3. Somit startet die Steuervorrichtung 11 das Abtauen des Verdampfers 24, wenn die aktuelle Temperatur des Gefrierraums 3 um einen vorbestimmten Temperaturwert nach oben von der Soll-Temperatur des Gefrierraums 3 abweicht.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Steuervorrichtung 11 auch derart ausgeführt sein, dass sie das Abtauen des Verdampfers 24 beginnt, wenn der Temperaturgradient der mittels des Temperatursensors 12 des Gefrierraums 3 ermittelten aktuellen Temperatur sich von einem vorgegebenen Soll-Gradienten um einen vorbestimmten Wert unterscheidet bzw. wenn sich eine zeitliche Änderung der Temperatur des Gefrierraums 3 von einer vorgegebenen zeitlichen Änderung um ein vorgegebenes Maß ändert. Diese Änderung bzw. der Temperaturgradient wird insbesondere während einer Einschaltphase des Verdichters 21 des Kältemittelkreislaufs 20 ermittelt.
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Ist nämlich der Verdampfer 24 vereist, so kühlt der Verdampfer 24 den Gefrierraum 3 bei laufendem Verdichter 21 langsamer als wenn er nicht vereist wäre. Die Steuervorrichtung 11 ist insbesondere derart eingerichtet, das Abtauen des Verdampfers 24 dann zu beginnen, wenn der Temperaturgradient flacher ist als ein vorgegebener Temperaturgradient oder die zeitliche Änderung der Temperatur des kühlbaren Innenraums 3 kleiner ist als ein vorgegebener Wert, d.h. wenn der Gefrierraum 3 während einer Einschaltphase des Verdichters 21 sich langsamer abkühlt als erwartet.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann die Steuervorrichtung 11 auch derart ausgeführt sein, dass sie zusätzlich oder alternativ das Abtauen des Verdampfers 24 beginnt, wenn der Verdichter 24 für eine vorbestimmte Zeitdauer ununterbrochen eingeschaltet ist. Insbesondere, wenn die Temperatur des Gefrierraums 3 mittels der Zwei-Punkt Regelung geregelt wird, ist die vorbestimmte Zeitdauer größer als eine maximale Zeitdauer, während der der Verdichter 21 im bestimmungsgemäßen Betrieb erwartungsgemäß eingeschaltet ist. Insbesondere ist die vorbestimmte Zeitdauer 2 Stunden.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Steuervorrichtung 11 auch derart ausgeführt sein, dass sie das Abtauen des Verdampfers 24 beginnt, wenn die Summe der Laufzeiten des Verdichters 24 eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltskältegerät
- 2
- Innenbehälter
- 3
- Gefrierraum
- 4
- Kühlraum
- 5, 6
- Türblatt
- 7
- Türabsteller
- 8
- Traggitter
- 9
- Fachböden
- 10
- Schublade
- 11
- Steuervorrichtung
- 12
- Temperatursensor
- 20
- Kältemittelkreislauf
- 21
- Verdichter
- 22
- Verflüssiger
- 23
- Drosselvorrichtung
- 24
- Verdampfer
- 25
- Temperatursensor
